城市集中供熱熱力站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

蒯萬成

摘 要：介紹了城市集中供熱系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了熱力站控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并分析了熱力站控制系統(tǒng)的主要功能，最終呈現(xiàn)了熱力站控制系統(tǒng)使用的組態(tài)畫面。

關(guān)鍵詞：集中供熱；控制系統(tǒng)；組態(tài)畫面；熱力站

中圖分類號(hào)：TU995；TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）17-0001-02

1 城市集中供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹

城市集中供熱系統(tǒng)主要由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶這三個(gè)部分組成，其主要任務(wù)是：根據(jù)熱用戶對(duì)供熱的要求，從熱源中把熱能源源不斷，可靠、經(jīng)濟(jì)地輸送給各個(gè)用戶及用熱設(shè)備。這里熱網(wǎng)的主要功能就是熱能交換，一個(gè)城市的熱網(wǎng)含有幾十乃至上百個(gè)熱力站，這些熱力站在城市的集中供熱系統(tǒng)中起著非常重要的作用，它們既是城市供熱所需熱能交換的場(chǎng)所，又是整個(gè)城市集中供熱系統(tǒng)的樞紐。城市集中供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 集中供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 熱力站控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

熱力站系統(tǒng)包含的基本設(shè)備主要有：水-水或汽-水換熱器、二級(jí)泵（等同于調(diào)節(jié)閥門）、循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、補(bǔ)水箱、軟化水設(shè)備等。控制設(shè)備有：就地控制柜（例如PLC、變頻器）、各種檢測(cè)儀表和相關(guān)的傳感器等。熱力站控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 熱力站控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要功能

熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要功能有：①對(duì)二次供熱管網(wǎng)進(jìn)行控制，使二次網(wǎng)中的水力和熱力維持在平衡狀態(tài)，從而使整

個(gè)供熱系統(tǒng)能夠安全、平穩(wěn)、高效地運(yùn)行。②數(shù)據(jù)采集功能。數(shù)據(jù)的采集是由電氣控制柜內(nèi)的PLC完成的，通過現(xiàn)場(chǎng)相應(yīng)的傳感器，PLC能夠按照指定的方式，對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度、壓力、流量、補(bǔ)水狀態(tài)、閥門反饋、變頻器狀態(tài)等信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集。③顯示功能。可以將處理后的信號(hào)實(shí)時(shí)顯示在觸摸屏上，可監(jiān)測(cè)顯示的對(duì)象主要有：一次供回水溫度、一次供回水壓力、二次供回水溫度、二次供回水壓力、變頻器參數(shù)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門參數(shù)、補(bǔ)水泵和循環(huán)泵的狀態(tài)（運(yùn)行/停止/故障）。④故障報(bào)警處理功能。當(dāng)系統(tǒng)的某一部分發(fā)生故障時(shí)，故障警示信號(hào)會(huì)顯示在觸摸屏上。⑤數(shù)據(jù)通訊功能。實(shí)現(xiàn)熱力站與中央控制中心的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊，比如，數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收，以及接收來自中央控制中心的控制指令等，都是根據(jù)中央控制中心發(fā)出的電動(dòng)閥門控制指令，即控制熱力站內(nèi)供熱管網(wǎng)的閥門開度，來實(shí)現(xiàn)中央控制。⑥本地控制功能。根據(jù)PLC采集到的熱力站數(shù)據(jù)和室外溫度數(shù)據(jù)，可在本地控制模式下自動(dòng)控制換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的大小，保證在正常供熱的情況下能夠使節(jié)能效果最大化。另外，還可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)泵變頻器壓差控制和補(bǔ)水泵自動(dòng)補(bǔ)水控制等功能。

4 熱力站觸摸屏組態(tài)畫面的設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)集中供熱系統(tǒng)的分散控制，同時(shí)也為了方便熱力站內(nèi)相關(guān)工作人員的管理、操作，需要對(duì)熱力站的上位監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)監(jiān)控主畫面主要監(jiān)測(cè)的對(duì)象有：一次網(wǎng)供回水的溫度和壓力、一次網(wǎng)供水管網(wǎng)上電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥門開度、一次網(wǎng)供回水管網(wǎng)上的流量、二次網(wǎng)供回水的溫度和壓力、補(bǔ)水箱的液位。觸摸屏上使用的監(jiān)控主畫面如圖3所示。

圖3 監(jiān)控主畫面

5 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)了城市集中供熱系統(tǒng)中熱力站控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了觸摸屏的組態(tài)畫面，不僅可以方便相關(guān)工作人員的管理、操作，也有利于能源的節(jié)約。

參考文獻(xiàn)

[1]石兆玉.供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)與控制[M].北京：清華大學(xué)出版社，1994.

[2]嵇啟春，李金，朱京衛(wèi).換熱站節(jié)能改造[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2010，10（1）：09-110.

[3]張明.換熱站節(jié)能控制系統(tǒng)的研究[D].大連：大連海事大學(xué)，2008.

[4]周虹伯.可編程控制器在換熱站自控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電氣傳動(dòng)，2006（1）：59-61.

[5]劉洋，屈虹，汪祥兵.基于MCGS組態(tài)技術(shù)的PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用[J].武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（6）：47-49.

〔編輯：王霞〕

Urban Central Heating Control System Design Introduction to Thermal Stations

Kuai Wancheng

Abstract： Urban central heating system designed the overall structure of the thermal station control system and analyzes the main features thermal station control system， eventually rendering the configuration screen control system uses thermal stations. Key words： central heating； control system； configuration screen； thermal stations

摘 要：介紹了城市集中供熱系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了熱力站控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并分析了熱力站控制系統(tǒng)的主要功能，最終呈現(xiàn)了熱力站控制系統(tǒng)使用的組態(tài)畫面。

關(guān)鍵詞：集中供熱；控制系統(tǒng)；組態(tài)畫面；熱力站

中圖分類號(hào)：TU995；TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）17-0001-02

1 城市集中供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹

城市集中供熱系統(tǒng)主要由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶這三個(gè)部分組成，其主要任務(wù)是：根據(jù)熱用戶對(duì)供熱的要求，從熱源中把熱能源源不斷，可靠、經(jīng)濟(jì)地輸送給各個(gè)用戶及用熱設(shè)備。這里熱網(wǎng)的主要功能就是熱能交換，一個(gè)城市的熱網(wǎng)含有幾十乃至上百個(gè)熱力站，這些熱力站在城市的集中供熱系統(tǒng)中起著非常重要的作用，它們既是城市供熱所需熱能交換的場(chǎng)所，又是整個(gè)城市集中供熱系統(tǒng)的樞紐。城市集中供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 集中供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 熱力站控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

熱力站系統(tǒng)包含的基本設(shè)備主要有：水-水或汽-水換熱器、二級(jí)泵（等同于調(diào)節(jié)閥門）、循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、補(bǔ)水箱、軟化水設(shè)備等?？刂圃O(shè)備有：就地控制柜（例如PLC、變頻器）、各種檢測(cè)儀表和相關(guān)的傳感器等。熱力站控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 熱力站控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要功能

熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要功能有：①對(duì)二次供熱管網(wǎng)進(jìn)行控制，使二次網(wǎng)中的水力和熱力維持在平衡狀態(tài)，從而使整

個(gè)供熱系統(tǒng)能夠安全、平穩(wěn)、高效地運(yùn)行。②數(shù)據(jù)采集功能。數(shù)據(jù)的采集是由電氣控制柜內(nèi)的PLC完成的，通過現(xiàn)場(chǎng)相應(yīng)的傳感器，PLC能夠按照指定的方式，對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度、壓力、流量、補(bǔ)水狀態(tài)、閥門反饋、變頻器狀態(tài)等信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集。③顯示功能?？梢詫⑻幚砗蟮男盘?hào)實(shí)時(shí)顯示在觸摸屏上，可監(jiān)測(cè)顯示的對(duì)象主要有：一次供回水溫度、一次供回水壓力、二次供回水溫度、二次供回水壓力、變頻器參數(shù)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門參數(shù)、補(bǔ)水泵和循環(huán)泵的狀態(tài)（運(yùn)行/停止/故障）。④故障報(bào)警處理功能。當(dāng)系統(tǒng)的某一部分發(fā)生故障時(shí)，故障警示信號(hào)會(huì)顯示在觸摸屏上。⑤數(shù)據(jù)通訊功能。實(shí)現(xiàn)熱力站與中央控制中心的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊，比如，數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收，以及接收來自中央控制中心的控制指令等，都是根據(jù)中央控制中心發(fā)出的電動(dòng)閥門控制指令，即控制熱力站內(nèi)供熱管網(wǎng)的閥門開度，來實(shí)現(xiàn)中央控制。⑥本地控制功能。根據(jù)PLC采集到的熱力站數(shù)據(jù)和室外溫度數(shù)據(jù)，可在本地控制模式下自動(dòng)控制換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的大小，保證在正常供熱的情況下能夠使節(jié)能效果最大化。另外，還可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)泵變頻器壓差控制和補(bǔ)水泵自動(dòng)補(bǔ)水控制等功能。

4 熱力站觸摸屏組態(tài)畫面的設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)集中供熱系統(tǒng)的分散控制，同時(shí)也為了方便熱力站內(nèi)相關(guān)工作人員的管理、操作，需要對(duì)熱力站的上位監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)監(jiān)控主畫面主要監(jiān)測(cè)的對(duì)象有：一次網(wǎng)供回水的溫度和壓力、一次網(wǎng)供水管網(wǎng)上電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥門開度、一次網(wǎng)供回水管網(wǎng)上的流量、二次網(wǎng)供回水的溫度和壓力、補(bǔ)水箱的液位。觸摸屏上使用的監(jiān)控主畫面如圖3所示。

圖3 監(jiān)控主畫面

5 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)了城市集中供熱系統(tǒng)中熱力站控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了觸摸屏的組態(tài)畫面，不僅可以方便相關(guān)工作人員的管理、操作，也有利于能源的節(jié)約。

參考文獻(xiàn)

[1]石兆玉.供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)與控制[M].北京：清華大學(xué)出版社，1994.

[2]嵇啟春，李金，朱京衛(wèi).換熱站節(jié)能改造[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2010，10（1）：09-110.

[3]張明.換熱站節(jié)能控制系統(tǒng)的研究[D].大連：大連海事大學(xué)，2008.

[4]周虹伯.可編程控制器在換熱站自控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電氣傳動(dòng)，2006（1）：59-61.

[5]劉洋，屈虹，汪祥兵.基于MCGS組態(tài)技術(shù)的PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用[J].武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（6）：47-49.

〔編輯：王霞〕

Urban Central Heating Control System Design Introduction to Thermal Stations

Kuai Wancheng

Abstract： Urban central heating system designed the overall structure of the thermal station control system and analyzes the main features thermal station control system， eventually rendering the configuration screen control system uses thermal stations. Key words： central heating； control system； configuration screen； thermal stations

摘 要：介紹了城市集中供熱系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了熱力站控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并分析了熱力站控制系統(tǒng)的主要功能，最終呈現(xiàn)了熱力站控制系統(tǒng)使用的組態(tài)畫面。

關(guān)鍵詞：集中供熱；控制系統(tǒng)；組態(tài)畫面；熱力站

中圖分類號(hào)：TU995；TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）17-0001-02

1 城市集中供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹

城市集中供熱系統(tǒng)主要由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶這三個(gè)部分組成，其主要任務(wù)是：根據(jù)熱用戶對(duì)供熱的要求，從熱源中把熱能源源不斷，可靠、經(jīng)濟(jì)地輸送給各個(gè)用戶及用熱設(shè)備。這里熱網(wǎng)的主要功能就是熱能交換，一個(gè)城市的熱網(wǎng)含有幾十乃至上百個(gè)熱力站，這些熱力站在城市的集中供熱系統(tǒng)中起著非常重要的作用，它們既是城市供熱所需熱能交換的場(chǎng)所，又是整個(gè)城市集中供熱系統(tǒng)的樞紐。城市集中供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 集中供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 熱力站控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

熱力站系統(tǒng)包含的基本設(shè)備主要有：水-水或汽-水換熱器、二級(jí)泵（等同于調(diào)節(jié)閥門）、循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、補(bǔ)水箱、軟化水設(shè)備等?？刂圃O(shè)備有：就地控制柜（例如PLC、變頻器）、各種檢測(cè)儀表和相關(guān)的傳感器等。熱力站控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 熱力站控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要功能

熱力站自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要功能有：①對(duì)二次供熱管網(wǎng)進(jìn)行控制，使二次網(wǎng)中的水力和熱力維持在平衡狀態(tài)，從而使整

個(gè)供熱系統(tǒng)能夠安全、平穩(wěn)、高效地運(yùn)行。②數(shù)據(jù)采集功能。數(shù)據(jù)的采集是由電氣控制柜內(nèi)的PLC完成的，通過現(xiàn)場(chǎng)相應(yīng)的傳感器，PLC能夠按照指定的方式，對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度、壓力、流量、補(bǔ)水狀態(tài)、閥門反饋、變頻器狀態(tài)等信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集。③顯示功能?？梢詫⑻幚砗蟮男盘?hào)實(shí)時(shí)顯示在觸摸屏上，可監(jiān)測(cè)顯示的對(duì)象主要有：一次供回水溫度、一次供回水壓力、二次供回水溫度、二次供回水壓力、變頻器參數(shù)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門參數(shù)、補(bǔ)水泵和循環(huán)泵的狀態(tài)（運(yùn)行/停止/故障）。④故障報(bào)警處理功能。當(dāng)系統(tǒng)的某一部分發(fā)生故障時(shí)，故障警示信號(hào)會(huì)顯示在觸摸屏上。⑤數(shù)據(jù)通訊功能。實(shí)現(xiàn)熱力站與中央控制中心的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊，比如，數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收，以及接收來自中央控制中心的控制指令等，都是根據(jù)中央控制中心發(fā)出的電動(dòng)閥門控制指令，即控制熱力站內(nèi)供熱管網(wǎng)的閥門開度，來實(shí)現(xiàn)中央控制。⑥本地控制功能。根據(jù)PLC采集到的熱力站數(shù)據(jù)和室外溫度數(shù)據(jù)，可在本地控制模式下自動(dòng)控制換熱站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的大小，保證在正常供熱的情況下能夠使節(jié)能效果最大化。另外，還可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)泵變頻器壓差控制和補(bǔ)水泵自動(dòng)補(bǔ)水控制等功能。

4 熱力站觸摸屏組態(tài)畫面的設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)集中供熱系統(tǒng)的分散控制，同時(shí)也為了方便熱力站內(nèi)相關(guān)工作人員的管理、操作，需要對(duì)熱力站的上位監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)監(jiān)控主畫面主要監(jiān)測(cè)的對(duì)象有：一次網(wǎng)供回水的溫度和壓力、一次網(wǎng)供水管網(wǎng)上電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥門開度、一次網(wǎng)供回水管網(wǎng)上的流量、二次網(wǎng)供回水的溫度和壓力、補(bǔ)水箱的液位。觸摸屏上使用的監(jiān)控主畫面如圖3所示。

圖3 監(jiān)控主畫面

5 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)了城市集中供熱系統(tǒng)中熱力站控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了觸摸屏的組態(tài)畫面，不僅可以方便相關(guān)工作人員的管理、操作，也有利于能源的節(jié)約。

參考文獻(xiàn)

[1]石兆玉.供熱系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)與控制[M].北京：清華大學(xué)出版社，1994.

[2]嵇啟春，李金，朱京衛(wèi).換熱站節(jié)能改造[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2010，10（1）：09-110.

[3]張明.換熱站節(jié)能控制系統(tǒng)的研究[D].大連：大連海事大學(xué)，2008.

[4]周虹伯.可編程控制器在換熱站自控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電氣傳動(dòng)，2006（1）：59-61.

[5]劉洋，屈虹，汪祥兵.基于MCGS組態(tài)技術(shù)的PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用[J].武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（6）：47-49.

〔編輯：王霞〕

Urban Central Heating Control System Design Introduction to Thermal Stations

Kuai Wancheng

Abstract： Urban central heating system designed the overall structure of the thermal station control system and analyzes the main features thermal station control system， eventually rendering the configuration screen control system uses thermal stations. Key words： central heating； control system； configuration screen； thermal stations